一种浮沉条件对比分析演示仪的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种物理教学与实验仪器，尤其涉及一种浮沉条件对比分析演示仪。


背景技术：

[0002]
探究物体的浮沉条件及其应用是八年级《物理》第十章的重要知识内容，在现有的教学仪器中，还存在一些问题，如不能同时将物体分别处于上浮、悬浮和下沉这三种状态进行对比实验，更不能把这三种状态下浮力与重力的大小之间的关系一起呈现出来进行对比分析，实验可视程度不高，在实验过程中物体的悬浮状态的稳定性也不好，不便于学生进行观察分析，学生不能通过读数直接对比分析浮力与重力之间的关系，得出物体的浮沉条件，使得教学效果不够理想。


技术实现要素：

[0003]
为了解决上述问题，用直观的实验去验证得出物体的浮沉条件，通过观察彩色水笔画出的两种颜色的记号所对应的位置，直接读数对比分析三个浮瓶在三种状态下重力与浮力的关系，增强实验的直观性和可操作性，本实用新型提供一种浮沉条件对比分析演示仪，涉及一种物理教学与实验仪器。该演示仪主要由挂钩、测力计、支架、溢水筒、挂桶、浮瓶、底座、注射器、阀门、软铁圈、凹盘、排水管、卡扣和磁体等部分组成。整个演示仪作为一个整体使用非常方便。按照本实用新型所提供的设计方案，原理简单，师生都便于操作。本实用新型解决其技术问题所采用的方案主要有以下几点。
[0004]
1、本实用新型包括四号挂钩、四号测力计、空槽、三号挂钩、三号测力计、二号挂钩、二号测力计、一号挂钩、一号测力计、支架、三号溢水筒、二号溢水筒、一号溢水筒、三号挂桶、二号挂桶、二号浮瓶、一号挂桶、底座、一号排水管、一号阀门、一号浮瓶、二号排水管、二号阀门、注射器、一号卡扣、三号排水管、三号阀门、三号浮瓶、软铁圈、凹盘、漏水孔、四号排水管、四号挂桶、二号卡扣和磁体，其中所述的支架、一号卡扣、凹盘、二号卡扣都固定在底座上，所述的支架的顶板上有一个空槽，四号挂钩、三号挂钩、二号挂钩、一号挂钩的规格都相同，上部大下部小，直接插在空槽中，与空槽之间有摩擦力，受外力作用可以沿空槽左右移动，也可以向上抽出，四号测力计、三号测力计、二号测力计、一号测力计的规格都相同，四个测力计前面都系有轻质透明塑料盒，四号测力计、三号测力计、二号测力计、一号测力计分别依次固定在四号挂钩、三号挂钩、二号挂钩、一号挂钩上，可以取卸，四号挂桶、三号挂桶、二号挂桶、一号挂桶的规格都相同且标有容积刻度，分别依次挂在四号测力计、三号测力计、二号测力计、一号测力计上，可以取卸，磁体是半圆形的，与溢水筒的弧度一致，卡扣在二号卡扣上，注射器卡扣在一号卡扣上，不用时有针套套在针头上。
[0005]
2、所述的凹盘上面依次固定着三号溢水筒、二号溢水筒和一号溢水筒，凹盘左边有漏水孔，三号溢水筒、二号溢水筒和一号溢水筒的规格都相同，上部都有溢水管，下部分别装有三号阀门、二号阀门和一号阀门，三号阀门、二号阀门和一号阀门的规格都相同，一
号排水管、二号排水管、三号排水管和四号排水管的规格都相同，都在底座下面，一号排水管穿过底座与一号阀门相连，二号排水管穿过底座与二号阀门相连，三号排水管穿过底座与三号阀门相连，可以方便地在实验结束后将溢水筒内的液体排出，四号排水管穿过底座与漏水孔相连，便于排出实验过程中溅出的废液。
[0006]
3、所述的三号浮瓶、二号浮瓶、一号浮瓶的规格都相同，是加厚塑料瓶壁，表面分别涂成不溶于水的黄色、蓝色和粉色，分别用于演示上浮、悬浮以及下沉状态，以增强实验的可视程度，受外力作用大时能变形，下部固定有软铁圈，使浮瓶始终保持竖直状态，上部是硅胶胶盖，密封性好，可以用注射器对瓶内注水或抽水抽气，使浮瓶处于悬浮状态很稳定，顶部有吊环，可以挂在测力计上测量，三号浮瓶、二号浮瓶、一号浮瓶分别对应放在三号溢水筒、二号溢水筒和一号溢水筒中。
[0007]
本实用新型的有益效果是：能同时让不同颜色的浮瓶分别处于上浮、悬浮和下沉这三种状态进行对比实验，也能把这三种状态下浮力与重力的大小之间的关系一起呈现出来进行对比分析，实验可视程度高，在实验过程中浮瓶的悬浮状态的稳定性好，便于学生进行观察分析，学生能通过读数直接对比分析浮力与重力之间的关系，得出物体的浮沉条件，使得教学效果良好。
附图说明
[0008]
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明，其中图1是本实用新型的结构示意图，图2是本实用新型的一种演示示意图。
具体实施方式
[0009]
本实用新型提出了一种浮沉条件对比分析演示仪，能比较方便、直观地演示浮沉条件实验，并且进行对比分析，能快捷地得出实验结论。
[0010]
本实用新型的结构示意图如图1所示，包括四号挂钩1、四号测力计2、空槽3、三号挂钩4、三号测力计5、二号挂钩6、二号测力计7、一号挂钩8、一号测力计9、支架10、三号溢水筒11、二号溢水筒12、一号溢水筒13、三号挂桶14、二号挂桶15、二号浮瓶16、一号挂桶17、底座18、一号排水管19、一号阀门20、一号浮瓶21、二号排水管22、二号阀门23、注射器24、一号卡扣25、三号排水管26、三号阀门27、三号浮瓶28、软铁圈29、凹盘30、漏水孔31、四号排水管32、四号挂桶33、二号卡扣34和磁体35，其中所述的支架10、一号卡扣25、凹盘30、二号卡扣34都固定在底座18上，所述的支架10的顶板上有一个空槽3，四号挂钩1、三号挂钩4、二号挂钩6、一号挂钩8的规格都相同，上部大下部小，直接插在空槽3中，与空槽3之间有摩擦力，受外力作用可以沿空槽3左右移动，也可以向上抽出，四号测力计2、三号测力计5、二号测力计7、一号测力计9的规格都相同，四个测力计前面都系有轻质透明塑料盒，四号测力计2、三号测力计5、二号测力计7、一号测力计9分别依次固定在四号挂钩1、三号挂钩4、二号挂钩6、一号挂钩8上，可以取卸，四号挂桶33、三号挂桶14、二号挂桶15、一号挂桶17的规格都相同且标有容积刻度，分别依次挂在四号测力计2、三号测力计5、二号测力计7、一号测力计9上，可以取卸，磁体35是半圆形的，与溢水筒的弧度一致，卡扣在二号卡扣34上，注射器24卡扣在一号卡扣25上，不用时有针套套在针头上。
[0011]
所述的凹盘30上面依次固定着三号溢水筒11、二号溢水筒12和一号溢水筒13，凹
盘30左边有漏水孔31，三号溢水筒11、二号溢水筒12和一号溢水筒13的规格都相同，上部都有溢水管，下部分别装有三号阀门27、二号阀门23和一号阀门20，三号阀门27、二号阀门23和一号阀门20的规格都相同，一号排水管19、二号排水管22、三号排水管26和四号排水管32的规格都相同，都在底座18下面，一号排水管19穿过底座18与一号阀门20相连，二号排水管22穿过底座18与二号阀门23相连，三号排水管26穿过底座18与三号阀门27相连，可以方便地在实验结束后将溢水筒内的液体排出，四号排水管32穿过底座18与漏水孔31相连，便于排出实验过程中溅出的废液。
[0012]
所述的三号浮瓶28、二号浮瓶16、一号浮瓶21的规格都相同，是加厚塑料瓶壁，表面分别涂成不溶于水的黄色、蓝色和粉色，分别用于演示上浮、悬浮以及下沉状态，以增强视觉效果，受外力作用大时能变形，下部固定有软铁圈29，使浮瓶始终保持竖直状态，上部是硅胶胶盖，密封性好，可以用注射器24对瓶内注水或抽水抽气，使浮瓶处于悬浮状态很稳定，顶部有吊环，可以挂在测力计上测量，三号浮瓶28、二号浮瓶16、一号浮瓶21分别对应放在三号溢水筒11、二号溢水筒12和一号溢水筒13中。
[0013]
实验时，如图2所示，首先将四号测力计2、三号测力计5、二号测力计7、一号测力计9分别调零，把空的四号挂桶33、三号挂桶14、二号挂桶15、一号挂桶17依次挂在四号测力计2、三号测力计5、二号测力计7、一号测力计9上，记录下各测力计的示数g
04
、g
03
、g
02
、g
01
，在本实施例中此时四个测力计的示数都是一样的，然后取下四号挂桶33，用四号测力计2测出并记录三号浮瓶28收到的重力g
3
，用彩色水笔在三号测力计5外的透明塑料盒画上蓝色记号指示g
3
，再在三号溢水筒11、二号溢水筒12、一号溢水筒13中加满液体，将三号浮瓶28放入三号溢水筒11中，用磁体35贴近三号浮瓶28旁的三号溢水筒11筒壁并移动，将三号浮瓶28吸入水面，记录此时三号测力计5的示数t
3
，则（t
3-g
03
）就是三号浮瓶28排开液体的重力g
排1
，该重力g
排1
即为三号浮瓶28所受浮力的大小f
3
，用彩色水笔在三号测力计5外的透明塑料盒画上红色记号指示f
3
，移开磁体35，观察三号浮瓶28的浮沉情况，发现三号浮瓶28会上浮，最后漂浮在水面，再用注射器24往二号浮瓶16、一号浮瓶21中注水，利用四号测力计2微调二号浮瓶16、一号浮瓶21的注水量，使注水后二号浮瓶16的总重力g
2
=f
3
，使注水后一号浮瓶21的总重力g
1
﹥f
3
，并用四号测力计2测出并记录调好的二号浮瓶16的总重力g
2
与一号浮瓶21的总重力g
1
的值，用彩色水笔在二号测力计7外的透明塑料盒画上蓝色记号指示g
2
，用彩色水笔在一号测力计9外的透明塑料盒画上蓝色记号指示g
1
，把调好的二号浮瓶16、一号浮瓶21分别轻放入二号溢水筒12和一号溢水筒13中，观察二号浮瓶16和一号浮瓶21的浮沉情况，会发现此时二号浮瓶16能悬浮在二号溢水筒12中的液面下方，一号浮瓶21则会沉入一号溢水筒13的筒底，且都有液体排入相对应的挂桶中，记录此时二号测力计7的示数t
2
和一号测力计9的示数t
1
，（t
2-g
02
）就是二号浮瓶16排开液体的重力g
排2
，g
排2
即为二号浮瓶16所受浮力的大小f
2
，用彩色水笔在二号测力计7外的透明塑料盒画上红色记号指示f
2
，（t
1-g
01
）就是一号浮瓶21排开液体的重力g
排1
，g
排1
即为一号浮瓶21所受浮力的大小f
1
，用彩色水笔在一号测力计9外的透明塑料盒画上红色记号指示f
1
，对比分析三个浮瓶所受浮力与重力之间的关系。用磁体35把三个浮瓶从溢水筒中取出，擦掉所有测力计外的透明塑料盒画上记号，再用注射器24改变三个浮瓶中的注水量，重复上述操作，则可以改变三个浮瓶的浮沉情况，多次实验后，进行对比分析，归纳出物体的浮沉条件。
[0014]
上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本技术方案的限制，只要是
不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。

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